State of the Art in Virtual Worlds

Johan Molenaar

2013

Examensarbete, C, 15 hp

Datavetenskap Examensarbete I Datavetenskap

Creative Computer Graphics

Handledare: Goran Milutinovic Examinator: Torsten Jonsson

State of the Art in Virtual Worlds

av

Johan Molenaar

Akademin för teknik och miljö Högskolan i Gävle

801 76 Gävle, Sverige

Email:

isogin_86@hotmail.com

Abstract

Virtuella världar kan vara så mycket mer än bara spel vilket jag går igenom. Frågan är

då vad mer är det och till vad kan de användas? Genom studier och genomgångar av

vetenskapliga visar vart det virtuella användandet står idag och till vad virtuella

världar kan användas. Jag försöker också ge svar på om det bör vidareutvecklas och

användas mer. Det jag går in på är bland annat virtuella obduktioner. Hur de kan

användes för att snabba på polisens arbete och hitta dödsorsaker som annars skulle

missats och hur personer med vissa religioner som tidigare motsagt sig obduktion kan

obduceras snabb och enkelt. Hur datorspelare kan lösa medicinska problem som

gäckat forskare i många år på bara några dagar. Hur dessa datorspelare lyckats

rekonstruera aidsprotein som kan komma att användas för botemedel eller vaccin.

Samt hur många forskare utför beteendeforskning i spel där forskningen kan kopplas

till verkliga händelser. Avslutningsvis går jag igenom olika områden där virtuell

forskning eller virtuella världar skulle kunna användas till olika ändamål.

Nyckelord: Virtuella världar, virtuella verkligheter, virtual worlds, virtual realities.

Table of Contents 1 Introduktion ............................................................................................................................ 1

2 Metod ...................................................................................................................................... 1

2.1 Syfte .................................................................................................................................. 1

2.2 Avgränsning ...................................................................................................................... 1

3 Resultat ................................................................................................................................... 1

3.1 Virtuell Spelvärldar ........................................................................................................... 2

3.2 Communities ..................................................................................................................... 2

3.3 Virtuell Obduktion ............................................................................................................ 4

3.4 Proteinforskning ............................................................................................................... 5

3.5 Beteendestudie ................................................................................................................. 6

3.6 Lägenhetsvisning .............................................................................................................. 7

3.7 Bilfabriker .......................................................................................................................... 8

3.8 Flygsimulator .................................................................................................................... 8

3.9 Virtuella Marksoldater ...................................................................................................... 9

3.10 Gruvsäkerhet ................................................................................................................ 10

3.11 Kirurgutbildning ............................................................................................................ 10

4 Diskussion ............................................................................................................................. 10

1

1 Introduktion Virtuella världar beskrivs ofta som interaktiva 3D-miljöer genererade av datorer som visas upp via en

skärm. Antingen genom en vanlig datorskärm, projektor eller via skärmar inbygga i en hjälm, en så

kallad head-mounted-display(HMD)[1]. Dessa HMDs är försedda med sensorer och gyros som känner

av när användaren roterar eller vinklar huvudet. Skärmarna som placerats en bit framför ögonen visar

en datorgenerad värld och när användaren vrider på huvudet visas en helt annan del av världen. På så

sätt kommer användaren in i en helt ny värld, en virtuell värld där skaparen bestämmer reglerna och

vad som kan hända. HMDs används framför allt av piloter och soldater, men till viss del även av

industriarbetare och läkare.

För att klassas som virtuellt behövs dock inte en hel värld finnas, det räcker med att något

verkligt återskapas. I ett exempel som tas upp senare används endast en kropp som man på en skärm

utför obduktioner. Virtuella världar eller verkligheter(VR) ska inte blandas ihop med simulerade

verkligheter, när en virtuell värld används vet användaren att det är virtuellt och att det inte händer på

riktigt. När en simulerad verklighet används har användaren väldigt svårt eller så kan den inte alls

separera den simulerade verkligheten med den riktiga[2].

2 Metod För att få fram resultaten i min forskning har relevant data samlats in från ett större antal publicerade

artiklar och en icke publicerad samt några filmklipp i varierande längd. Artiklarna har funnits med

hjälp av sökmotorn Google och flertalet databaser, bland annat Google Scholar, AMC Digital Library,

DIVA, UR Access och SwePub. För att få fram relevanta artiklar har sökordet virtuell i olika former

och språk, svenska och engelska, använts. Det har använts ensamt och tillsammans med ord som

skulle kunna generera bra resultat, bland annat så har träning, säkerhet och forskning använts.

Centrum för klinisk forskning på Gävle sjukhus har besökts, dock resulterade det inte i några data som

kunde användas.

Med min forskning har jag velat bygga upp en större förståelse för vad och hur virtuella

världar och verkligheter används och hur de skulle kunna användas samt att få svar på de funderingar

jag haft:

1) Vad kan VR användas till idag?

2) Kan den användas för att lösa riktiga problem?

3) Är det viktigt att utveckla och bredda det virtuella användandet?

Jag kände att det var viktiga frågor att ta ställning till och att de är ett mindre utforskat

område med stor potential. De skulle till exempel kanske kunna användas för att hitta botemedel för

olika sjukdomar eller minska utsläppen från industri och trafik eller för att driva fram lösningar på

hunger i fattiga länder.

2.1 Syfte Syftet med uppsatsen är att undersöka den praktiska användningen av VR och se vart den står idag.

Virtuella världar kändes som ett intressant ämne med många möjliga användningsområden som jag

vill undersöka.

2.2 Avgränsning

Uppsatsen går igenom den praktiska användningen av VR och inte den bakomliggande tekniken.

3 Resultat Resultatdelen går igenom hur lika spelvärldar och communities kan vara om de jämförs med vår egen

värld. Hur de bland annat kan användas för att tjäna pengar och träffa nya människor och hur lik vår

ekonomi deras är. Jag tar upp fördelarna med virtuell obduktion och hur de kan användas för att

snabba på polisens arbete. Hur ”gamers” används för att hjälpa forskare lösa medicinska problem som

dem har jobbat med i många år på bara några veckor. Gamers är en beteckning för människor som mer

seriöst spelar dator eller tv-spel och är en grupp som länge ansetts vara bland de absolut bästa när det

2

gäller problemlösning. En förmåga som utvecklats mycket tack vare att de ständigt utsätts för nya

problem som måste lösas eller utmaningar som måste överkommas.

Dessa gamers är också några som forskare studerar för att undersöka beteenden hos människor

under extrema förhållanden. Både fastighetsägare och biltillverkare har tagit den virtuella världen till

hjälp för att underlätta och höja säkerheten för köpare, arbetare och tillverkare. Till sist gås det igenom

hur piloter och soldater använder virtuell teknik för att säkert kunna träna i realistiska miljöer.

3.1 Virtuella Spelvärldar Entropia Universe(se Bild 1.) står i en klass för sig när det gäller spelvärldar. Entropia var 2003 en helt

ny värld som spelare kunde utforska, kolonisera och bygga upp en riktig ekonomi på[3]. En spelare på

Entropia kan idag jaga en stor mänga olika djur eller varelser, eller köpa byggnader och driva företag.

Bland annat kan man köpa en stor del mark och låta andra spelare betala för att jaga på din mark,

annat som kan köpas och drivas är biografer, arenor, klubbar, och köpcentrum.

.

Bild 1. Screenshot från Entropia Universe

Entropia använder ett så kallat ”Real Cash Economy” system[4], det vill säga att spelarna

använder sina egna riktiga pengar, de växlas in till ”Project Entropia Dollars” (PED) och spelarna får

10 PED för en dollar. På så sätt har alla tjänster, saker och byggnader ett verkligt värde. 2009 hade

Entropia 820 000 registrerade konton och dessa hade tillsammans investerat över 420 miljoner

amerikanska dollar[5]. Varav den dyraste transaktionen var för rymdstationen Crystal Palace Space

Station som köptes för 330 000 dollar[6, 7] Det är dock inte nödvändigt att investera pengar utan det

går att spela helt gratis utan att investera men det blir med tiden svårare och det tag längre tid att

utvecklas och fortskrida. Det är att köpa och driva dessa byggnader för att tjäna pengar och att utforska

den virtuella världen och jaga djur eller monster för material som är den syssla som flest sysselsätter

sig med[8].

3.2 Communitys Second Life däremot, även om det är likt Entropia Universe i många avseenden, skiljer det sig

3

avsevärt. Second Life handlar mer om att komma bort från sitt verkliga liv, att socialisera med nya

människor och träffa nya vänner[9, 10]. Det första användaren får göra efter att ha skapat ett konto och

installerat klienten är att välja en av några färdiga avatarer.

En avatar är i det här fallet en karaktär i 3D-format som skall föreställa antingen användaren själv

som denne är i verkligheten eller en alternativ identitet som inte har någon koppling till användarens

verkliga persona[11, 12].

I Second Life kan användaren vara precis den han eller hon alltid önskat att denne var. Avataren

kan användaren skräddarsy på miljontals olika sätt. Den kan välja mellan alla möjliga hårfärger och

tusentals olika frisyrer, ändra färg på ögonen och läpparna. Det ges möjlighet att ändra form på hela

ansiktet, mun, haka och kinder såväl som och näsa och öron går att ändra. Se Bild 2. Även längd på

ben eller hela avataren och hur kraftigt den ska vara är justerbart. Användaren har också över 800 000

olika klädesplagg, över 230 000 accessoarer och närmare 180 000 andra prylar att smycka sin avatar

med[13, 14]. Allt detta för att användaren ska kunna skapa en så lik version av sig själv som möjligt

eller som användaren önskar att den såg ut.

Bild 2. Modifiering av avatar i Second Life.

Användaren kan sedan välja att köpa till något fordon eller köpa en bit mark eller en helt egen

ö. Marken kan sedan användas för att bygga på, antingen genom att köpa en färdig byggnad eller

bygga upp den själv från grunden. Precis som i verkligheten finns en mängd olika byggnader och

intentioner med dessa. De kan vara ett eget hus att bo i, hyreshus, affärer eller andra byggnader som på

ett eller annat sätt ska genera vinst[15]. Se Bild 3.

4

Bild 3. Privat ägda byggnader på en ö i Second Life.

Second Life har liksom Entropia "Real Cash Economy", de är dock inte i närheten lika dyrt att

köpa något i Second Life där det dyraste man kan köpa kostar strax under 4 500 dollar. Genom att

investera pengar i antingen Entropia Universe eller Second Life går det att tjäna pengar, dock krävs en

större summa och väldigt mycket tid för att genera någon märkbar vinst.

Spelvärldar brukar inte räknas direkt under virtuella världar utan de har en egen beteckning,

virtuella spelvärldar. Entropia Universe och Second Life är dock unika i och med att de har så mycket

likheter till vår egen värld så de anses ändå som virtuella världar.

3.3 Virtuell Obduktion Forskare vid Center for Medical Image Science och Norrköping Vizualization Centre har skapat ett

virtuellt obduktionsbord där man skannar in kroppen och sedan utför obduktionen virtuellt på en

skärm liggandes på ett bord[16]. Kroppen skannas in medan den fortfarande ligger kvar i liksäcken

och med alla kläder på. Genom att använda datortomografi och magnetröntgen får man fram en bild i

3D som kan roteras och vändas i alla olika vinklar. Det går att undersöka olika lager, till exempel kan

man välja att undersöka skelettet, huden eller muskler och blodkärl. Genom att studera bilderna man

får kan man i bästa fall fastställa dödsorsaken redan efter 15 minuter[17, 18].

Med vanlig röntgen får man bilder i 2D och på dessa kan man lätt missa något som är fel. Ett

benbrott kan ligga gömt under andra ben och inte synas från en annan vinkel. Till exempel så kanske

ett brutet revben inte syns uppifrån då de andra revbenen ligger i vägen och framifrån syns det inte då

det har brutits på ett sätt som gör att ena delen överlappar den andra. Med virtuell obduktion kan

kroppen vridas och roteras så att man ser hela skelettet från många olika vinklar väldigt snabbt och

benbrott som detta kan hittas på sekunder medan andra mindre benbrott kan ta några minuter. Bilderna

kan också användas för att snabbt hitta spår av pistol- och gevärskulor[18]. Kulor kan vara luriga att

hitta då dem kan ändra riktning om de träffar en skelettdel och sedan gömmas bakom andra

skelettdelar. Små fragment av hagel kan även dem snabbt hittas och hjälpa till att räkna ut skottvinkel

och varifrån personen blev skjuten vilket kan leda till att polis snabbt kan börja söka efter spår även i

det området.

Med virtuell obduktion kan man även se fettmängd och lungornas volym och genom att mäta

dessa kan obducenten avgöra om människan dött genom drunkning eller om dödsorsaken varit någon

annan[18]. Vanlig röntgen på tänder kan bara avgöra vart en tandlagning sitter och hur den ser ut från

sidan, med virtuell obduktion kan man se exakt hur lagningen ser ut och se exakt vart den sitter. Det är

på så viss enklare att identifiera en kropp genom att jämföra med tandläkarjournaler[18].

En vanlig obduktion kan ta flera timmar och kroppen kan behövas ta fram flera gånger och

obduceras på nytt medan skanningen till en virtuell obduktion är väldigt snabb och tar endast några

5

sekunder[19]. Kroppen kan sen avlägsnas och begravas och man kan helt enkelt obducera kroppen

med hjälp av skärmen och sparad data. Polisen kan således få information om vad som hänt kroppen

och påbörja sökande efter potentiell gärningsman och bevis mot denna mycket snabbare än det tidigare

varit möjligt.

Människor med vissa religioner har ofta sagt nej till obduktion av religiösa skäl. Till exempel

får kroppen inte förstöras och ska helst begravas inom 24 timmar. Med virtuell obduktion kan även

dessa obduceras då kroppen aldrig behöver röras och endast skannas en gång vilket skulle tillåta en

begravning kort därefter[18].

3.4 Protein Forskning Medan en del svenska forskare förenklat polisens arbete finns det några amerikanska forskare som i

många år har arbetat hårt för att hitta ett botemedel eller ett vaccin mot en rad olika sjukdomar. Det

som de här sjukdomarna har gemensamt är att alla är orsakade av proteiner. Protein[20] är ett

komplext organiskt ämne som tillsammans med tre andra ämnen utgör huvudbeståndsdelen i allt

levande och kan ibland även kallas äggviteämne. De består av en kedja med över 50 sammanbundna

aminosyror där insulin betraktas som den minsta med 51 kedjor[20]. Men det finns exempel på

proteiner med upp till 27 000 aminosyror där Titin är den största, hittills, kända. Proteiner finns

därmed i miljontals olika strukturer och existerar i alla celler i kroppen, från muskelceller till

blodceller och hjärnceller. Bland några av sjukdomarna som orsakas av proteiner finns bland annat

aids[21], alzheimer[22] och cancer[23].

Forskare på Washingtons universitet, USA, har i över 15 år försökt hitta strukturen för bland annat

aidsprotein utan att lyckas[23]. 2008 kom de på idén att överlåta problemet åt "gamers". Människor

har en mycket bättre rumslig uppfattning än vad en dator har och då proteiner är tredimensionella är

det att föredra.

Forskarna bestämde sig för att utveckla ett "fun-for-purpose-spel", ett spel som ska båda vara

roligt och klurigt men ändå ha ett ändamål. Kort därefter släpptes Foldit[24]. Se Bild 4.

Bild 4. Foldit, föreställande en mindre avancerad kedja under upplärningsfasen.

6

Foldit går ut på att den som kör spelet ska dra, vika och rotera sidkedjor, lager och själva

huvudstommen samt att dra egna bindningar av olika typer. Samtidigt lär denne se till att ingenting

ligger för nära någon del och att det inte finns för mycket tomrum någonstans mellan alla delar för att

tillslut få fram strukturen för ett protein. Proteiner är mycket större än vad som visas på bilden ovan(se

Bild 1) som enbart består av två aminokedjor, vilket betyder att ett protein är mellan 25 och 13 500

gånger så stort och därmed också extremt svårt att få fram strukturen på.

Där forskare och datorer under femton år har misslyckats, lyckades dessa "folders", som Foldit

spelarna kallas, på mindre än tre veckor hitta strukturen för ett nyckel-protein som ligger bakom aids

vilket förhoppningsvis kommer att leda till upptäckten av ett vaccin mot sjukdomen i framtiden[25,

26].

Foldit hade i januari 2012 runt 240 000 registrerade spelare varav över 2 000 var aktiva under

en vecka och är sedan 2008 deltagare i CASP (Critial Assessment of Techniques for Protein Structure

Prediction) som är ett världsomfattande experiment för att bedöma existerande proteinstrukturer

skapade av över 100 grupper från hela världen[27].

2010 nådde Foldit-spelarna en ny milstolpe, forskare hade skapat en funktionell Diels-Alder-Reaktion

från grunden[28].

Diels-Alder-Reaktionen[29] är en organkemisk reaktion som katalyseras av ett enzym och bildar en

cyklohexen. Cyklohexen är användbar i många olika organiska reaktioner, den används för att

framställa bland annat bensen vilket är en tillsats i bensin och för att framställa lösningsmedel.

Framför allt är den användbar för att framställa adipinsyra som används i tillverkningen av nylon.

Reaktionen Diels-Alder ses som en av de mest användbara organiska reaktionerna eftersom den har så

många olika användningsområden och kräver väldigt lite energi.

Dock hade den en ficka med för lite aktivitet. Utan att lyckas förbättra reaktionen, minska fickan

och öka aktiviten så utmanade de Foldits spelare att komma på bättre lösningar. Först genom att

omstrukturera en loop av aminosyror för att öka kontakten och sedan stabilisera den nya loopen.

Forskarna syntetiserade de bästa resultaten och resultatet, även om det fortfarande hade relativt låg

aktivitet, var ett enzym med arton gånger så hög aktivitet än tidigare[28].

3.5 Beteendestudie I september 2005 öppnade Blizzard, utvecklarna och skaparna av det berömda World och Warcraft, ett

nytt område fyllt med nya monster och bossar, en så kallad dungeon[30-32]. Den sista bossen var

programmerad att smitta spelarna med ett virus som hela tiden skadade den smittade och spred sig till

andra spelare om man kom för nära. Detta virus, Corrupted Blood, var tänkt att det enbart skulle

existera inne i denna dungeon men programmerarna hade inte förutsett spelarnas beteenden och några

smittade spelare flydde denna dungeon och in i huvudstäderna och andra tätt befolkade områden där

viruset snabbt spreds bland invånarna. Utöver spelare blev även datorkontrollerade bankmän,

affärsinnehavare, vakter och värdshusägare smittade, många av dem dog dock inte utan fortsatte sin

verksamhet som vanligt och agerade som ovetande smittbärare och smittade spelare som kom nära om

och om igen[32].

Epidemin hade bara börjat och det skulle ta flera dagar innan den stoppats när Eric Löfgren,

World of Warcraft-spelare och epidemiologi student, fick höra talas om utbrottet. När Eric berättade

för sin rådgivare, Nina Fefferman, specialiserade på datormodellar av infektionssjukdomar och

parallellerna mellan virtuella och verkliga, ringde hon snabbt till Blizzard och bad dem spara all data

för utbrottet. De verkade dock mer intresserade av att försöka stoppa epidemin. Genom att studera

utbrottet direkt och intervjua spelare som hamnade mitt i händelsen fick Eric och Nina fram tillräckligt

med data för att senare publicera en artikel i ämnet. Eric sa att det är oerhört svårt att matematiskt göra

en modell för riskaversion, panik eller altruistiskt beteende men att spelarna i World of Warcraft

uppvisade allt detta under utbrottet[32].

Ran Balicer, epidemiologist i Isreal, publicerade en artikel ett par månader efter utbrottet.

Artikeln innehöll starka paralleller mellan Corrupted Blood och verkliga epidemier. Den första

likheten han nämner är teleportering och flygresor, där båda kan sprida bakterier och sjukdomar över

hela världen väldigt snabbt. SARS, till exempel, uppstod i China men spred sig snabbt till andra delar

av världen via flyg på samma sätt som spelare med Corrupted Blood teleporterade till andra delar av

7

spelvärlden och spred sjukdomen. Den andra var att djur agerade som reservoarer för viruset, de var

smittade men påverkades inte av viruset på samma sätt som karaktärerna, men de kunde fortfarande

sprida sjukdomen tillbaka till karaktärerna. Precis som fågelinfluensa-virus inte påverkar våra fåglar

särskilt mycket, men de kan smitta oss människor och göra oss väldigt sjuka[32].

Något som Fefferman såg som mer intressant var mångfalden av beteenden som rapporterades.

En del loggade ut, vilket i vår värld skulle uppfattas som en panikåtgärd, andra spred smittan

medvetet, något som Balicer ansåg vara den första akten av virtuell bioterrorism. Många riskerade sina

egna liv för att hela de drabbade, inte helt olikt de första på plats vid ett virusutbrott som till exempel

Ebola-utbrottet i västra Afrika för några år sedan. Andra kom varken för att hjälpa till eller för att

förstöra utan enbart för att bevittna händelsen, något som forskare tror är en mer tänkbar händelse än

vad många andra tror[32].

Säkerhetsanalytiker fick även dem information om hur terrorister kan utnyttja en pandemi.

Artiklarna som skrivits och presenterats i samband med Corrupted Blood-utbrottet fick väldigt mycket

beröm och fick många beteendeforskare att flockas runt olika onlinespel för att studerade människors

beteenden. De har även försökt få företag att medvetet plantera in bland annat virus i deras spel för att

kunna studera spelarna, men företagen har inte varit särskilt tillmötesgående vilket har lett till att

forskare designat sina egna världar, dock med begränsad framgång[32].

3.6 Lägenhetsvisning Grundarna till 3D Interactive skapade något unikt när de förverkligade sin idé. De skapade ett program

för att på ett nytt sätt visualisera arkitektur. De ville på ett enklare sätt visa upp lägenheter med

omgivning, interiörer och exteriörer och revolutionera möjligheterna för byggprojekt[33]. Genom att

erbjuda en virtuell rundvandring kan 3D Interactive visa kunderna hur morgon- och kvällssol faller

och utsikten från verandan, balkongen eller terrassen. Se Bild 5. Kunderna kan sedan möblera rummen

och välja golv i till exempel vardagsrummet. De får möjligheten att välja färg och material på väggar

och andra ytor och välja bland olika skåpluckor i köket och dörrar. Samtidigt som de får en känsla av

rymd och rum kan de även vara med och påverka lägenhetens väggplacering i framtida boenden som

inte ännu byggts[34].

Bild 5. Lägenhetsväljare med pris, antal rum och yta.

Skillnaden till många konkurrenter är att konkurrenterna oftast erbjuder bilder på

planlösningen och bilder i 3D för att ge en fejkad rundvandring där användaren enkelt klickar sig fram

8

mellan olika bilder. Med 3D Interactives program får användaren först en överblick över kvarteret med

tillgängliga lägenheter med yta, kostnad, hyra och antal rum. Se Bild x. Efter att ha valt lägenhet får

användaren komma in i lägenheten och själv vandra runt i den[33].

Ett annat av deras projekt är augmented reality, förstärkt verklighet. För att använda det nya

projektet krävs en mobil, en surfplatta eller något liknande och en ritning av en byggnad utskriven på

ett eller flera pappersark. Genom att låta kameran på objektet riktas mot ritningen visas en bild i 3D av

byggnaden på skärmen. Roterar användaren kameran runt riktningen eller om ritningen vrids kommer

byggnaden på skärmen att roteras med. På så sätt kan användaren se byggnaden från alla vinklar.

Applikationen har och programmerats för att visa insidan av byggnaden och alla enskilda våningar,

samt att låta den som använder applikationen välja färg och material på väggar och tak[33, 34].

3.7 Virtuella Bilfabriker Volvo och Ford ägnar sig även de åt virtuell verksamhet. Med hjälp av laserskanner och modeller

bygger man virtuella bilfabriker och produktionslinor innan man bygger en riktig fabrik. Målet är att

upptäcka och lösa svårigheter och problem innan de upptäcks i fabrik under en provkörning[35-37].

Volvos virtuella fabrik innehåller bland annat 500 svettsrobotar, kräver lika mycket jobb som den

riktiga fabriken och den förväntas hålla världsklass. Simuleringen blir allt viktigare i takt med fler

antal olika bilmodeller och en ryckig efterfrågan eftersom systemet måste ändras när en annan

bilmodell ska tillverkas för det är inte så att man bara producerar en modell i taget utan det kan första

komma till exempel en S80, sen en V70 och sedan en S60 eller en hybridbil som måste ledas om till en

egen station när batteriet ska sättas in[37]. Det virtuella systemet är ett krav för att kunna göra snabba

omställningar i flödet när en ny modell ska tillverkas, det ska framför allt användas för att se till att

inga robotar kolliderar eller skrapar i varandra eller något annat. När Volvo idag ska börja tillverka en

ny modell tar det cirka tre och ett halvt år efter ett beslut har fattats tills det att tillverkningen kan

starta. Med det virtuella systemet vill man få ner tiden till under två år[37].

Ett annat mål med att simulera hela produktionen är att få en säkrare och tryggare arbetsmiljö.

Genom att studera simulationen och hur robotarna rör sig kan användaren avgöra om en robot utgör en

säkerhetsrisk för personalen eller någon annan som befinner sig på fabriken. Simulatorn kan även

kolla hur mycket kroppen av arbetarna påverkas och de kan då göra förändringar i produktionen och

på så sätt göra arbetet mer ergonomiskt för de anställda[38].

3.8 Flygsimulatorer Det vore fullständigt livfarligt att skicka upp en pilot som enbart har fått teoretisk träning om hur ett

flygplan ska flygas. Inte bara för honom själv, utan även för passagerare och dem på marken ifall

piloten skulle krascha flygplanet. Därför genomgår alla nya piloter flygträning i en simulator.

Simulatorn brukar bestå av cockpiten på ett flygplan med alla spakar, mätare och kontroller den brukar

vara försedd med, samt skärmar som visar det piloten vanligtvist ser genom fönstren på ett riktigt

flygplan[39-42]. En del simulatorer har joysticks försedda med force feedback vilket betyder att

piloten känner av planets rörelser och turbulens när piloten rör på joysticken. Andra har cockpiten

placerad på en rörlig plattform som rör sig med planet och lutar till exempel cockpiten bakåt när planet

lyfter för att ge piloten en större känsla av att piloten faktiskt flyger planet. För att ge piloten en så

verklighetstrogen känsla som möjligt måste alla delar reagera tillsammans på olika väderlekar,

turbulens och andra förhållanden. Detta används inte bara för träning av kommersiella piloter, utan

även för stridspiloter[40-42]. Simulatorn måste då även klara av att simulera krigszoner, beskjutningar,

koordination med markoperationer och nödlandningar för att hämta sårade.

När piloten sätter sig i en riktig luftfarkost och rörelserna inte alls stämmer överens med

simulatorns rörelser kan piloten bli osäker och osäkra människor begår oftare misstag. För att piloten

ska känna sig säker måste simulatorns rörelser efterlikna de riktiga luftfarkosternas rörelse för varje

typ. Till exempel så måste simulatorn efterlikna rörelserna hos en helikopter när piloten genomgår

träning för helikopter och den måste efterlikna rörelserna hos ett flygplan när denna går igenom

träning för just flygplan[40-42]. Skulle en pilot genomgå flygplanssimulering med rörelser för

helikopter kan det hända att piloten inte känner av när denne är på väg att förlora kontrollen över

9

flygplanet vilket kan få ödesdigra konsekvenser.

Förutom att piloten får lära sig att starta, lyfta och landa planet får piloten också träna på hur

denne ska handskas med en rad olika problem. Piloten får lära sig hur den ska göra om planet förlorar

en motor eller två, hur den ska göra om det slås upp ett hål i skrovet eller om planet plötsligt förlorar

höjd eller börjar dyka.

3.9 Virtuella Marksoldater Även USAs markarmé har börjat använda simulatorer för stridsträning. Det är istället för att bygga

byggnader med ställningar av metall och trä och sätta upp måltavlor i dem där de aldrig får uppleva

faran av dödliga kulor eller artilleri och granatexplosioner[43, 44]. Den nya simulatorn är också

mycket bättre lämpad för träning än den gamla där de använder mus och tangentbord och spelar

America's Army, ett gratisspel utvecklat av just amerikanska armén och används ibland för att

rekrytera nya soldater[45].

USAs nya simulator, "Dismounted Soldier", sätter soldaterna i en helt virtuell omgivning och

ger dem en replika av sina vapen försedd med några extra knappar och joysticks så att de kan utföra

exakt samma rörelser som de skulle när de väl hamnar ute på ett krigsfält[43]. Soldaterna får bära en

hjälm, en "head-mounted-display" som sätter dem ute på slagfältet. Hjälmen är försedd med

högkvalitetsljud så att soldaterna, precis som i verkligenheten, kan höra skillnaden på deras egna

M4:or och till exempel fiendens AK-47:or. Genom hjälmens skärmar ser dem en digital version av

slagfältet som genereras i högsta kvalitet av de starkaste grafikkorten som spelbranschen vid

tillverkandet hade att erbjuda. Grafiken erbjuder soldaterna att uppleva ansiktsuttryck, fotspår i sanden

och jord som har tampats med eller betong med en annan nyans som kan visa att någon har planterat

en mina eller en bomb. Programchef Floyd West säger att om de inte kan förse soldaterna med den

detaljrikedomen får inte soldaterna den träning de behöver[43].

Deras uniformer är försedda med rörelsesensorer som fångar alla deras rörelser i alla vinklar,

även små rörelser som armrörelser, handsignaler som soldater använder för att kommunicera och när

soldaten kikar igenom kikarsiktet[43]. All träning sker på en tre gånger tre meter stor matta försedd

med vibratorer som ger soldaten feedback och reagerar om soldaten står upp, står på knä, ligger eller

rullar på den. För att gå eller springa i den virtuella världen finns en liten joystick på vapnet. Allt sköts

via en bärbar dator som ligger i soldatens ryggsäck vilket betyder att soldaterna kan packa ihop och

träna vart som helst i världen, på basen hemma i USA, på en mindre bas i Afghanistan eller i en

gymnastiksal som rymmer 150 kvadratmeter som uppsättningen kräver för att få plats. Varje

uppsättning tillåter nio soldater att träna men det är möjligt att via nätverk koppla ihop flera

uppsättningar så att en pluton eller till och med ett kompani på närmare 200 soldater kan träna

tillsammans. Det enda som fattas och som det arbetas på för att USA ska ha en fullt fungerande

virtuell armé som kan träna tillsammans är att soldaterna i den virtuella världen inte kan interagera

med piloter i helikoptrar eller stridsvagnar och deras simulatorer[43].

Dessa virtuella simulatorer används också av armén för att lindra posttraumatiska

stressyndrom, soldaterna får lära sig att hantera det i en säker atmosfär samtidigt som de blir

behandlade av läkare och psykologer[47].

Det är dock inte bara USAs armé eller arméer som göra krigssimulatorer. The Gadget Show i

Storbritannien byggde under sex veckor en simulator[48], som då ansågs vara den ultimata fps-

simulatorn, för Battlefield 3[49]. Deras mål var att de verkligen skulle kännas som att man var där. De

köpte in en fyra meter hög och nio meter bred kupol med fem HD-projektorer monterade i taket vilket

tillät hela insidan att agera skärm åt spelet. För att simulera rörelse införskaffade de ett cirkelformat

löpband som hela tiden, när spelaren försökte gå åt något håll, skickade denne tillbaka till mitten igen.

Vilket förhindrade spelaren att av misstag springa in i skärmen[48].

800 LED lampor som skulle se till att spelaren verkligen reagerade på blixtar, explosioner och

dagsljus sattes upp. Istället för att simulera en träff av en kula på spelaren genom att skärmen blinkar

rött sattes tolv paintball-pistoler upp och varje gång spelaren blev träffad i spelet sköt motsvarande

pistol en paintball-kula på spelaren[48]. Det ansågs vara väldigt lyckats då det ledde till en väldigt

10

verklighetstrogen upplevelse, speciellt då det kunde göra riktigt ont ibland[48]. För att få spelet att

reagera när spelaren hukade sig eller hoppade var de tvungna att hacka en Kinect sensor.

3.10 Gruvsäkerhet Under 90-talet så dog i snitt en person per dag i Sydafrikanska gruvor och utredningarna av olyckorna

var ofta bristfälliga och det var svårt att förstå om dödsfallet orsakades av bristfällig utrustning eller

mänskliga misstag. Det fanns misstankar om att mänskliga misstag låg bakom flest dödsfall då ingen

eller bara ett fåtal fått någon träning i säkerhet och hur de kan upptäcka en fara i förtid[46].

Arbetarna får lära sig hur olyckan gick till, varför den uppstod, hur den hade kunnat förhindras

och hur skador och dödsfall kan undvikas. AIMS research unit på Nottinghams universitet har skapat

en simulator som simulerar ett antal olika olyckor som inträffat och används för att lära ut hur liknande

olyckar kan förhindras. Annat som de får lära sig är riskanalys, riskmedvetenhet och hur de upptäcker

faror[49-52].

Simulatorn för gruvarbetarna fungerar väldigt likt en simulator som används för piloter med

en dator och en eller flera skärmar som visar en virtuell version av gruvan. En instruktör är med och

instruerar och lär arbetaren samtidigt som denne rör sig runt och arbetar virtuellt medan den också ska

upptäcka och undvika faror[49-52].

Ett misstag, olycka eller dödsfall kan leda till förlorad tid, förlorad produktion, skadad

utrustning, kostnader för energi, att starta om många system och pappersarbete och böter samt

kostnader för en missad deadline. Bara i Australiska Longwall Mines förlorar dem runt 600 miljoner

dollar varje år på grund av stopp i produktionen. De räknar att ett stopp i en del av gruvan kostar dem

40 till 60 000 dollar varje dag medan ett stopp i den andra stora delen av gruvan kostar dem närmare

en miljon per dag[52].

3.11 Kirurgutbildning Konceptet med att utbilda kirurger med hjälp av virtuella verktyg istället för på levande patienter eller

djurkadaver går tillbaka till 80-talet. På den tiden användes dock spel i 2D och inte förrän på 2000-

talet har de börjat med 3D och rörelsesensorer för att bättre simulera realistiska rörelser[53]. Videospel

ansågs vara bra träning för kirurger eftersom de båda kräver bra fingertopskänsla och nerver[54-55].

Den vanligaste formen av kirurgi som tränas virtuellt är titthålsoperationer men det händer att kirurger

som ska utför andra operationer gör en testoperation virtuellt innan den riktiga. Titthålsoperation är

den operation som är mest lik den simulerade då titthålsoperationer utförs med en robot kontrollerade

av spakar som kirurgen sköter och utförs bland annat på magsäck, gallblåsa, knä och njurar[54-55].

4 Diskussion Genom min forskning har jag fått fram fler områden där virtuella världar och virtuella verkligheter

används. Med andra ord är det mer utbrett och användningsområdena är fler än jag tidigare kunnat tro.

Exempelvis används de bland annat för att, i alla fall för ett tag, fly verkligheten och dess problem och

låtsas vara någon annan som i Entropia Universe eller Second Life där användaren kan vara den han

eller hon vill. Polis har fått fram redskap för att snabba på obduktioner vilket kan leda till att liv räddas

ifall de får fast en mördare några timmar tidigare. Medicinska forskare utvecklade virtuella redskap

11

och lät hundratusentals ”gamers” arbeta för att på några veckor lösa ett problem som gäckat forskarna

i många år. Deras försök visade genast kraften av ”crowdsourcing”, det vill säga att låta en stor mängd

människor försöka hjälpa dem. Samtidigt låter företag bygga virtuella versioner av sina fabriker och

fastigheter för att antingen låta hyresgäster bestämma inredning innan de byggs eller för att se till att

ingenting i fabriken kolliderar och att arbetarna kan arbeta säkert. Det är inte bara arbetarna i

bilfabriker som vill vara säkra, gruvarbetare har även de börjat träna med virtuella redskap för att lära

sig upptäcka faror och undvika olyckar vilket båda sparar stora mängder pengar och räddar liv. Piloter

och USAs arméer har också de börjat använda simulatorer för att säkert kunna träna med vapen i

realistiska miljöer utan att riskera sina eller andras liv.

VR användas idag till mycket mer än än jag tidigare kunnat tro då den digert används för att

underlätta, spara pengar, forska fram medicin och för att rädda liv. Virtuella världar kan också

användas för att lösa verkliga problem, ta proteinforskningen som ett exempel. Forskare hade jobbat i

femton år med att hitta strukturen för ett aidsprotein utan att lyckas, men med virtuella hjälpmedel tog

det mindre än tre veckor. Jag tycker också att det absolut är viktigt att användningen av virtuella

hjälpmedel och redskap breddas och fortsätter att öka. Inte bara skulle det kunna spara samhället

massor med pengar. Kanske kan det användas för att forska fram bättre drivmedel och minska

utsläppen eller driva fram en lösning på hunger i fattiga länder. Om de kan användas för att hitta

strukturer för protein och kanske i framtiden bota Aids, Alzheimers, cancer och andra sjukdomar kan

det säkerligen användas för att hitta lösningar på andra medicinska gåtor, frågan är bara hur och vilka

som ska ta tag i det.

(8 Juni, 2013),

12

References

[1] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Head-mounted display --- Wikipedia, The Free Encyclope-

dia," 2013.

[2] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Simulated reality --- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[3] (23 May, 2013), (2008). MindArk. Available:

ftp://ftp.mindark.se/pr/MindArk_HP_Benzler_Tech.pdf.

[4] Available: http://www.entropiauniverse.com/entropia-universe/the-planets/planet-

calypso/.

[5] (7 April, 2010). . Available: http://www.mindark.se/press/press-

releases/mindark_platformrocktropia_release.pdf.

[6] (28 December, 2009). . Available: http://www.entropiaplanets.com/threads/crystal-palace-

and-the-winner-is.734/.

[7] (16 November, 2010). . Available: http://www.popsci.com/science/article/2010-11/real-

sale-virtual-property-nets-half-million-dollars.

[8] W. Sims Bainbridge, "Entropia universe," in The Virtual FutureAnonymous 2011, pp. 73-

91.

[9] J. Woods, (14 November, 2008). Avatars and Second Life adultery: A tale of online cheat-

ing and real-world heartbreak. Available:

http://www.telegraph.co.uk/technology/3457828/Avatars-and-Second-Life-adultery-A-tale-

of-online-cheating-and-real-world-heartbreak.html.

[10] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Second Life --- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[11] (8 Juni, 2013),. What is an avatar?. Available: http://secondlife.com/whatis/avatar/.

[12] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Avatar (computing) --- Wikipedia, The Free Encyclope-

dia," 2013.

[13] (8 Juni, 2013), M. Welliver, "Altering Your Avatar's Appearance in Second Life," 7 Au-

gusti, 2007, http://www.youtube.com/watch?v=VsS4IXI32_Y .

[14] (8 Juni, 2013), Second Life Marketplace. Available:

https://marketplace.secondlife.com/products/search?search[category_id]=1&search[maturity]

=General&search[page]=1&search[per_page]=12.

[15] (8 Juni, 2013). Available: http://secondlife.com/land/?lang=en-US.

[16] (19 November, 2012). Världens första virtuella obduktionsbord. Available:

https://www.lith.liu.se/play/virtuell-obduktion?l=sv.

13

[17] (19 November, 2012). Virtuell obduktion. Available: https://www.lith.liu.se/play/virtuell-

obduktion?l=sv.

[18] (8 Juni, 2013),. UR Samtiden - Virtuell obduktion. Available:

http://www.ur.se/Produkter/157970-UR-Samtiden-Virtuell-obduktion.

[19] (8 Juni, 2013), En titt i ditt inre. Available:

http://www.stratresearch.se/sv/ssf/Nyheter/2011/En-titt-i-ditt-inre/.

[20] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Protein --- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[21] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "HIV/AIDS --- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[22] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Alzheimer's disease --- Wikipedia, The Free Encyclope-

dia," 2013.

[23] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Cancer --- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[24] (29 Maj, 2013). FoldIt. Available: http://fold.it/portal/.

[25] F. Khatib , F. DiMaio , Foldit Contenders Group, Foldit Void Crushers Group, S. Cooper

, M. Kazmierczyk , M. Gilski , S. Krzywda , H. Zabranska , I. Pichova , J. Thompson , Z. Po-

pović , M. Jaskolski , & D. Baker, 18 September, 2011, "Crystal structure of a monomeric

retroviral protease solved by protein folding game players," pp. 1-3.

[26] Khatib, F., DiMaio, F., Cooper, S., Kazmierczyk, M., Gilski, M., Krzywda, S., Zabran-

ska, H., Pichova, I., Thompson, J., Popović, Z., Jaskolski, M., & Baker, D. (19 September,

2011). Crystal structure solved by protein folding game players. Available:

http://olexandrisayev.com/2011/crystal-structure-solved-by-protein-folding-game-players/.

[27] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "CASP --- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[28] (23 Januari, 2012). Another Success for Foldit: Gamers Increase Enzyme Activity by a

Factor of 18. Available: http://www.medgadget.com/2012/01/another-success-for-foldit-

gamers-increase-enzyme-activity-by-a-factor-of-18.html.

[29] (8 Juni, 2013), Wikipedia, "Diels–Alder reaction --- Wikipedia, The Free Encyclope-

dia," 2013.

[30] (8 Juni, 2013), Corrupted_Blood. Available: http://www.wowwiki.com/Corrupted_Blood.

[31] (27 April, 2009). Online 'blood plague' offers lessons for pandemics. Available:

http://uk.reuters.com/article/2009/04/27/us-flu-virtual-idUKTRE53Q4HI20090427.

[32] B. Vastag, " VIRTUAL WORLDS, REAL SCIENCE, Epidemiologists, social scientists

flock to online world, " in Science NewsAnonymous 2007, pp. 264-265.

[33] J. Leosson, J.Molenaar, L Hed Tegelbratt, "3D Interactive Sthlm AB,

Skapelseberättelse," pp. 1-6, .

14

[34] (8 Juni, 2013), Available: http://www.3dinteractive.se/sv/.

[35] (1 Augusti, 2012). Ford is building a virtual factory. Available:

http://www.torquenews.com/1080/ford-building-virtual-factory.

[36] (1 Augusti, 2012). Ford Virtual Factory Builds Virtual Cars. Available:

http://www.roadandtrack.com/go/news/new-technology/ford-virtual-factory-builds-virtual-

cars-37520.

[37] (26 Februari, 2013). Volvos mål: Världsbäst på virtuellt. Available:

http://www.nyteknik.se/nyheter/automation/cad/article3641530.ece.

[38] (8 Juni, 2013), Step into the virtual factory. Available:

http://www.volvogroup.com/group/global/en-

gb/researchandtechnology/Sustainable_production/Virtual_manufacturing/Pages/virtual_man

ufacturing.aspx.

[39] (8 Juni, 2013), Flight Simulator Training. Available:

http://www.virtualaviation.co.uk/pages/flight-simulator-training.

[40] (8 Juni, 2013), Virtual reality air force training. Available: http://www.vrs.org.uk/virtual-

reality-military/air-force-training.html.

[41] (8 Juni, 2013), Flight Simulators. Available: http://www.vrs.org.uk/virtual-reality-

military/flight-simulators.html.

[42] (8 Juni, 2013), Virtual reality and the Air force. Available: http://www.vrs.org.uk/virtual-

reality-military/air-force.html.

[43] (7 Juni, 2011). U.S. Army Orders Virtual Reality Training for Soldiers. Available:

http://www.technewsdaily.com/2687-army-virtual-reality-training-games.html.

[44] (8 Juni, 2013),. Virtual reality and the Army. Available: http://www.vrs.org.uk/virtual-

reality-military/army.html.

[45] (19 Augusti, 2011). For the U.S. Military, Video Games Get Serious. Available:

http://www.livescience.com/10022-military-video-games.html.

[46] (8 Juni, 2013), Virtual Reality in the Military. Available: http://www.vrs.org.uk/virtual-

reality-military/index.html.

[47] (31 Oktober, 2011). The Ultimate Battlefield 3 simulator has been created. Available:

http://www.geek.com/games/the-ultimate-battlefield-3-simulator-has-been-created-1435731/.

[48] (24 Oktober, 2011). Ultimate Battlefield 3 Simulator - Build & Test (Full Video) - The

Gadget Show. Available: http://www.youtube.com/watch?v=eg8Bh5iI2WY.

[49] (Juli, 2001). Virtual reality for mine safety training in South Africa. Available:

http://www.saimm.co.za/Journal/v101n04p209.pdf.

15

[50] (8 Juni, 2013), Virtual Reality Training application for the Mining Industry. Available:

http://delivery.acm.org/10.1145/1510000/1503465/p53-

van_wyk.pdf?ip=130.243.12.154&acc=ACTIVE%20SERVICE&key=C2716FEBFA981EF1

A626126C81A16522485EAB240E9BDF02&CFID=220429351&CFTOKEN=86092702&__

acm__=1369820517_a6b01b0d26c8b2273a60f181abc347c5.

[51] (8 Juni, 2013), Virtual Reality in Mine Training.

[52] (8 Juni, 2013),. Virtual reality applications in the Australian minerals industry. Available:

http://www.saimm.co.za/Conferences/Apcom2003/569-Kizil.pdf.

[53] (8 Juni, 2013), Wikipedia, " Surgery_simulator--- Wikipedia, The Free Encyclopedia," 2013.

[54] (8 Juni, 2013), T. P Grantcharov, “Is Virtual Reality Simulation an Effective Training Method in

Surgery?”, 2008, http://www.medscape.com/viewarticle/575183

[55] (8 Juni, 2013), J. Layton, “Are surgeons using video games for training?”,

http://electronics.howstuffworks.com/surgeon-video-game2.htm